УДИВИТЕЛЬНАЯ ЛУЖА

16.01.2018 - 11:35 | Iouri

“Потоки сухой информации отучили нас удивляться.

А без удивления жизнь становится скучной.”

Николай Сладков, “Осиновый невидимка”

 

Хорошо зимой в лесу. Тишина уши ласкает. Грибники да ягодники дома сидят, припасы свои пробуют и нахваливают. Никто не аукается: “Ваня-я-а-а! Марина-а-а!”. Любители пикников носа в лес не кажут – холодно, б-р-р-р! Песни никто не горланит и барабаны из динамиков не стучат. Стучат только дятлы. Собиратели ландышей тоже до весны затаились.

А значит самое время для тех, кто в лес за чудесами идет. Тихонько идет, беззвучно, чтобы чудо не спугнуть. Они ведь такие, эти чуда, от громкого слова шарахаются и так, испуганные, прячутся, что и с фонарем не отыщешь.

А в лесу по словам Николая Сладкова “…скопились груды больших и маленьких чуд. Чуда шумят, поют, брызжут красками, благоухают! Там все поэзия: под ногами, над головой, по сторонам. Поэзия, чудо и сказка!”

Ну, по правде говоря зимой-то не так все благоухает и брызжет красками, как в другие поры года, но чуда-то никуда не делись. Тут они!

Разве не чудесны россыпи “зимних яблок” – то пухлые от утреннего морозца зеленушки обсыпали яблоню, отдыхают и беседуют.

Зеленушки

Музыкой звенят попискиванья и трельки, доносящиеся от митусливой разношерстной стайки синиц. Присоседились к ним и верткие корольки.

Ух-ты! Расстарались осенью бобры: целую рощу берез ополовинили. Настоящий лесоповал устроили!

бобры

На канале, который по осени чистили, успели заново соорудить новую, еще лучшую плотину. Тут, откуда ни возьмись, взвилась перед плотиной в воздух стремительная тень – то совершенно незаметная в поле косуля-прыгунья перелетела одним махом через канаву. Широченную, между прочим! Я бы и с разбегу не одолел бы.

Косуля

По лесу ходишь – под ноги тоже не забывай смотреть. Хотя бы для того, чтобы не зацепится за корень и лоб не расшибить. Или на замерзшей луже не поскользнуться.

А воды в этом году хоть отбавляй. Всю осень лило, да и зимой добавило. Запоздалый мороз все же приморозил лужи. Да так исхитрился, что диво-дивное получилось. Не лужи, а произведения искусства. Прозрачные и широкие концентрические овалы разделяют более широкие участки матово-белого льда. Овалы кое-где имеют такие же прозрачные перемычки, соединяющие их друг с другом. Сверху все это лабиринт напоминает. Да лучше сами взгляните, что мороз нарисовал.

Лужа 1

Лужа 2

Лужа 3

Что-то не припомню я, когда еще такое видел. Иду, на лужи смотрю и размышляю, как же так могло получиться?

А ну-ка, не посмотреть ли, что там внутри?

Нашел я подходящую палку и осторожно постучал по белому пятну. Удары звучали гулко, словно внизу пустота. И точно: дзынкнул лед и посыпался вниз звонкими осколками. До самого дна сухо.

Ого! По бокам, там, где прозрачные полосы видны сверху, пустота окаймлена вертикальными покатыми стенками изо льда! Попробовал в других местах стучать – то же самое!

Разбитая лужа

Обстучав матовые участки, удалось извлечь целехонькими несколько боковых прозрачных стенок. Теперь и вы можете на них полюбоваться.

Ледышки 1

Ледышки 2

Получается, что ровный слой льда на поверхности лужи опирается на вертикальные ледяные ребра – вот эти самые ледяные кривульки-загогулины. А между ними – пустота. Это уже даже не картина, это уже настоящая трехмерная архитектура!

Пока домой шел, разные идеи мне в голову шли, как такое могло образоваться. Но собственные гипотезы мне самому не нравились. Вроде идея хороша, но при детальном анализе что-то не очень складывалось.

Заинтригованный, полез я в наш общий кладезь знаний, то бишь в интернет. И после долгих поисков откопал я таки ответ на мучивший меня вопрос. Спасибо Марку Кассино и Джону Нельсону за их великолепную книгу “The Story of Snow: The Science of Winter's Wonder”! Иначе я до весны бы так и просидел, ломая голову над этой загадкой.

Обыкновенная лужа, оказывается, замерзает необыкновенно.

Лед, как известно всем наблюдательным людям, начинает расти от краев лужи. Лед растет, а вода потихоньку в землю уходит. Тонкий еще лед прогибается в центре лужи вниз, образуя слабо выраженный мениск. Происходит это потому, что вода, благодаря достаточной большой силе сцепления со льдом (адгезия) и поверхностному натяжению, как бы увлекает за собой вниз кромки льда. Способность воды удерживаться каплей на сосульке вы все наверняка видели.

А вода все уходит и уходит. Утолщившийся за это время верхний слой льда уже не поддается прогибу. И тогда по краям лужи вода отходит от боковых стенок и образуется воздушный клиновидный карман. Вот тут-то самое интересное и начинается.

В точке контакта воды со льдом начинает расти ледяной бугорок-полоска – со стороны воздушного кармана охлаждение идет быстрее. Вода опускается, а бугорок, как сосулька тянется за ней вниз. Растет, значит, первая стенка.

Наступает момент, когда справа от зачатка первой будущей стенки вода тоже отрывается от верхнего льда и начинает расти второй бугорок – уже ближе к центру лужи. Потом этот процесс еще повторяется, пока не дойдет до центра лужи. Вода еще будет опускаться, а образовавшиеся зачатки стенок превратятся в полноценные вертикальные перегородки.

А чтобы вам было понятнее, отсылаю вас к первоисточнику. Там отличные иллюстрации приведены: http://www.storyofsnow.com/blog1.php/why-do-frozen-ponds-and-puddles-have-lines.

Итак, для получения удивительной лужи нужны всего две вещи: вода должна диффундировать из лужи в почву, и должен быть мороз. Но очевидно, что самые удивительные и красивые лужи замерзают только при оптимальном сочетании условий: определенном сочетании силы мороза и скорости диффузии воды в почву. Если мороз изо всей силы набросится, лужа враз замерзнет до дна и никаких тебе стенок не будет. А если мороз слабоват, а вода слишком быстро уходит – получится просто пустотелая лужа и тоже без ледяных стенок-поперечин.

А вы говорите – лужа. Не лужа, а ЛУЖА - поэзия, чудо и сказка!

 

15 января 2018 г.

Юрий Емельянов

Каментары